房建工程中软土地基处理技术的应用分析
2015-07-04沈子堪
沈子堪
【摘 要】随着我国建筑业的深入发展,建筑工程建设中遇到软土地基的情况越来越多,已经成为建筑发展中一个亟需解决的问题。软土地基的出现对建筑工程的危害非常之大,不仅影响施工的正常进行,延长了施工周期,还对建筑工程质量产生了严重威胁。
【关键词】房建工程;软土地基;处理技术;应用
引言
房建工程中经常会出现一些软土地基的情况,软土地基处理不当,会导致房建基础在建筑结构长期荷载作用下,出现不均匀沉降,成为结构建筑物的潜在危险因素。
随着我国房建工程实践的不断发展,使得我国软土地基的处理技术也逐渐完善,然而软土地基自身存在着一定的特殊性,并且不同的软土地基又有着不同的特性。这使得软土地基的处理工作需要根据实际情况,选择合理的技术来开展工作。此外,房建工程建设关系着民生根本,房建工程基础又是房建工程质量的根本,为此进行房建工程软土地基的处理技术的探讨为房建工程关注的一个重点问题之一。
一、房建工程软土地基处理的必要性
根据软土地基特点可以知道,房屋建筑工程施工过程中,软土地基容易造成地基变形或沉降,不仅会使得房屋建筑不合设计要求,还会造成严重的安全问题。这就需要做好地基处理工作,对施工地基进行仔细的分析,勘察搜集全面的地基地质材料,确定软土地基类型,选用合适的地基处理技术,提升地基承载强度,避免地基沉降,提升房屋建筑施工的安全稳定性。也是有加强软土地基处理,才能够确保房建工程施工质量,为房建建筑结构的稳定性以及施工人员的安全提供保障。
二、房建工程中软土地基的处理原则
(一)软土地基的抗压强度以及抗剪切强度相对较小
为此为了满足房建工程建筑结构的承载特性,进行软土地基处理时,最主要的原则在于提升软土地基的抗压强度与抗剪切性能,实现地基的稳定的目的。
(二)改善软土地基土质的动力性能
地基的动力荷载主要指的是地震荷载作用,为了有效提升软土地基的抗震能力,防止地震荷载作用导致地基震裂与坍塌,需要通过加强软土地基的动力性能,以实现地基的稳定。
(三)提升软土地基的渗透性能,以防止水土流失的出现
为此在房建工程施工过程中需要考虑在原有的地基基础上覆盖一些土质性能较好的土层,作为地基的持力层。通常情况而言,施工过程中应尽可能避免扰动软土地基中的淤泥层或者软土,为此选择一些均匀性与密实度相对较高的工业废料作为软土地基的持力层相对较好。需要注意的是,一些有机含量相对较高的生活垃圾不适宜作为软土地基的填充土,若必须使用这种材料作为填充土时,也不能够作为软土地基的持力层。
三、房建工程中软土地基处理技术分析
(一)软土地基浅层处理技术
对于房建工程而言,其房建结构荷载相对较小,为此软土地基的处理层厚度相对较小。一般情况下,软土地基处理一般在5 m 以下。使用综合处理的方式或者是表面单一的方式用来提升软土地基的抗剪切能力以及抗压缩能力。此外在地基的上部结构荷载作用下,可以有效的实现地基的稳定性,进而实现软土地基对承载力的要求。
(二)硬壳层的补强技术
硬壳层的补强技术主要是适用于一些沙性的软土或者是湿陷性黄土,这种地基主要表现为地基的高度相对较低,且纵向的排水条件相对较差。这种软土地基通常采用的是振动碾压的方式使其密实。用冲击压实的方式使其硬壳层厚度达到一般地基的物理力学性能指标,然后使用振动碾压使其密实,实现承载能力的增强。在某种情况下,这种技术可以达到良好的处理效果,且能有效实现成本的降低,为此这种方法有着广泛的应用。
(三)垫层技术
垫层技术主要是指在软土地基上铺设一层特殊的材料,然后在这层材料上填充路基,一般情况而言,软土地基的地表没有硬壳层或者持力层,透水性也不强,为此一般的垫层材料都会选用一些砂石或者是碎石材料。为了有效控制成本,填充层选用时,不宜远距离运输,可选取附近山体的山坡碎石或废料,此外还能使用工厂生产的废弃渣子等材料作为填充料。通常而言所选用的填充料应具有良好的级配,既可以获得较好的地基处理效果,又能有效节约成本。
(四)置换技术
置换技术主要是指通过人力以及机械或者其他的方式来清除软土地基中的软弱土层,实现软土地基中软弱基层的彻底改善。置换技术一般采用分层置换的方式来进行。置换技术需要消耗的人力物力相对较大,且施工量相对较大,如此势必会导致施工周期较大,因此置换技术一般适用于一些性能要求相对较高的房建工程之中。这种技术的最主要優势在于彻底改善土质的承载能力与抗剪切能力,实现土质的完全改性。
(五)排水固结技术
排水固结技术的原理是针对软土地基中含水量较大导致的地基不稳的问题,通过这种技术在软土地基中加入排水管道,使其在地基中形成水平或竖直的排水体,实现地基边界条件的转变。为此来增强孔隙水的排出能力,来排出土体中的孔隙水。排水固结技术主要有以下三种方法:
1、砂井堆载预压法。这种方法主要是通过在软土层中按一定距离打入管井,井中灌入透水性良好的砂,形成排水“砂井”,在堆载预压下,加速地基排水固结,提高地基承载能力。
2、降水预压法。这种方式主要是指通过将地下水抽出,实现地下水位的降低,进而实现土体自重应力的增加,达到预压的效果。这种方式可以有效的提升施工进度,并且不会由于孔隙水压作用导致地基破坏。
3、真空排水预压法。首先在加固的土体中布置一定的垫砂层,并设置砂井,之后在垫砂层的上下分别铺设上下不透气的塑料薄膜,通过真空泵抽气来形成真空,达到固结预压的作用与效果。这种方法的主要缺陷在于软土地基的处理要求相对较高时不再适用。主要是由于当前真空预压的方式难以达到一种满意的效果。为此这种施工技术依旧有待改进,其应用前景有待进一步推广。
(六)灌注及拔管。当成孔到设计标高停钻后,开始泵送混合料,混合料充满钻杆芯管后开始拔管。成桩过程宜连续进行,不可随意中断,成桩的提拔速度宜控制在2~3m/min。完成灌注后,用水泥袋将桩头盖好,保护其不受损害。有的CFG施工中检测到有断桩的现象,如桩身局部没有混凝土或混凝土离析,使得整桩不连续,这可能是因为混凝土塌落度过小,泵送时有堵管现象,或出现机械故障导致浇筑中断时间过长,断桩的预防措施为:严格按规范或操作规程要求控制混凝土塌落度,开钻前检查设备无故障,备足混凝土,证单机一次混凝土浇注完成。
(七)移机。完成一根桩的施工后,移动钻机至下一桩位。由于CFG桩施工时排出的土较多,可能覆盖临近的桩位,有时还会因故导致原来标定的桩位发生移动。所以在进行下一根桩施工前,还需对桩位进行复核,保证桩位准确。在饱和粉土、粉细砂层中成桩可能会遇到窜孔的情况,及打完A号桩后,对相邻的B桩施工时,未结硬的A号桩的桩顶突然下落,对B桩灌入混凝土时,A桩又开始回升。
结语
经济社会的发展推动了我国建筑业的发展。在建筑业发展新时期,一方面建筑业迎来了更为广阔的发展空间,另一方面也对建筑业也提出了更高的要求和挑战,使建筑也面临更多的建筑难题,比如,软土地基问题。在建筑工程中,软土地基问题不仅增加了施工的难度,增加了建筑施工的成本,而且由于建筑处于软土环境中,对建筑工程质量安全产生了严重影响。鉴于软土地基的危害,为了满足现代建筑的质量要求,在建筑工程施工之前,我们要对建筑设计和软土地基进行处理工作,并在建筑施工过程加强对施工进度的控制和监测,力求在最大程度上保证建筑施工的整体质量,为我国广大建筑用户提供安全的居住环境,推动我国建筑业不断向前发展。
参考文献:
[1]赵庆龙.浅谈房屋建筑工程中软土地基的施工技术[J].科技创新与应用,2014,(29).
[2]齐志晟.房建工程中软土地基施工技术初探[J].四川水泥,2014,(09).
[4]李江宁.谈房屋建筑工程软土地基施工技术[J].科技与企业,2013,(01).